一、什么是Prototype模式？
在编程中，我们可以使用new关键字指定类名来生成类的实例，但是有时候也会有不指定类名的前提下生成实例。因为有时候对象种类繁多，无法将它们整合到一个类中；或者，生成实例的过程过于复杂，难以根据类生成实例；又或者，想要将类与框架解耦。这时，为了能够在不使用类名的情况下生成实例，可以使用Prototype模式，Prototype模式又叫原型模式，专门做一些“复制”的操作。
二、Prototype模式思想
Client负责调用Prototype接口生成实例，具体的实例生成的过程交给ConcretePrototype实现类，那么在Client调用Prototype这整个过程中都没有涉及ConcretePrototype类名。
三、具体实例
假设现在要做一个功能，将字符串放入方框中显示，或者加上下划线等操作。
1、Manager类
package com.cjs.Prototype; import java.util.HashMap; public class Manager { private HashMap showCase = new HashMap(); public void register(String name, Product proto) { showCase.put(name, proto); } public Product create(String protoName) { Product product = (Product) showCase.get(protoName); return product.createClone(); } }
Manager类定义了两个方法，一个用于注册类，另一个是根据关键信息创建实例。
2、Product类
package com.cjs.Prototype; public abstract class Product implements Cloneable { public abstract void use(String s); public final Product createClone() { Product product = null; try { product = (Product) clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } return product; } }
Product类定义了一个抽象方法use，用于让子类实现时拥有个性的行为；还有一个被final修饰的createClone方法，用于复制类，生成实例，这里用到了Template Method模式。
3、UnderlinePen类
package com.cjs.Prototype; public class UnderlinePen extends Product { private char ulchar; public UnderlinePen(char ulchar) { this.ulchar = ulchar; } @Override public void use(String s) { int length = s.getBytes().length; System.out.println("\"" + s + "\""); System.out.print(" "); for (int i = 0; i < length; i++) { System.out.print(ulchar); } System.out.println(""); } }
4、MessageBox类
package com.cjs.Prototype; public class MessageBox extends Product { private char decochar; public MessageBox(char decochar) { this.decochar = decochar; } @Override public void use(String s) { int length = s.getBytes().length; for (int i = 0; i < length + 4; i++) { System.out.print(decochar); } System.out.println(""); System.out.println(decochar + " " + s + " " + decochar); for (int i = 0; i < length + 4; i++) { System.out.print(decochar); } System.out.println(); } }
5、Main类
package com.cjs.Prototype; public class Main { public static void main(String[] args) { Manager manager = new Manager(); UnderlinePen underlinePen = new UnderlinePen(‘~‘); System.out.println("main underlinePen‘s hashCode = " + underlinePen.hashCode()); MessageBox messageBox1 = new MessageBox(‘*‘); System.out.println("main messageBox1‘s hashCode = " + messageBox1.hashCode()); MessageBox messageBox2 = new MessageBox(‘/‘); System.out.println("main messageBox2‘s hashCode = " + messageBox1.hashCode()); manager.register("strong message", underlinePen); manager.register("warning box", messageBox1); manager.register("slash box", messageBox2); Product p1 = manager.create("strong message"); System.out.println("Prototype p1‘s hashCode = " + p1.hashCode()); Product p2 = manager.create("warning box"); System.out.println("Prototype p2‘s hasCode = " + p2.hashCode()); Product p3 = manager.create("slash box"); System.out.println("Prototype p3‘s hasCode = " + p2.hashCode()); p1.use("hello world"); p2.use("hello world"); p3.use("hello world"); } }
输出结果：
Main类里面对于每个生成的实例都打印出它们的hashCode，从Console窗口可以看出，即使是复制出来的实例，它们都不是同一个对象。在整个创建实例的过程中，除了一开始注册的时候用到了类名，其余的只用到了关键字，如“strong message”，“warning box”等，就可以创建对应的实例对象。
四、Prototype的作用
1、对象种类繁多，实现功能类似，使用Prototype模式可以便于源程序的管理，合理减少了类的数量；
2、在难以根据类生成实例的时候，有时候需要创建的类非常复杂，如果经常需要用到此类的对象，那么每次创建的时候会非常繁琐，相反，通过实例生成实例的方式会简单得多。
3、解耦
前面也提过很多次，一旦在某个类文件使用了一个类名来创建实例对象，那么这个类文件就跟使用的这个类具有高度的耦合性，特别是如果框架也这么做，那么这个框架就只适用某些类。